Hela细胞（海拉细胞系百科）

英文名称：Hela Cells

来源：Henrietta Lacks 发现时间：1951年

特点：被视为“不死的”

转化：人类乳突状瘤病毒第18型

增殖：增殖异常迅速

Hela细胞系是源自一位名叫HenriettaLacks美国黑人妇女海瑞塔‧拉克斯的宫颈癌细胞的细胞系。一位外科医生从她的肿瘤上取下组织样本，并在实验室中进行培养，仍被不间断的培养。这名美国妇女在1951年死于该癌症。为了让拉克斯保持匿名，此细胞株原宣称是依“HelenLane”命名。

不同于其他一般的人类细胞，此细胞株不会衰老致死，并可以无限分裂下去。此细胞系跟其他癌细胞系相比，增殖异常迅速。在医学界海拉细胞被广泛应用于肿瘤研究、生物实验或者细胞培养，已经成为医学研究中非常重要的工具。

Hela细胞的诞生

1951年，美国马里兰州的一位妇女海瑞塔·拉克斯(Henrietta Lacks)因为腹痛，到附近的约翰·霍普金斯医院进行检查。医生在她的子宫颈上发现了一个紫色的肿瘤。这个“紫葡萄”模样的肿瘤表面光滑，稍微一碰就会流血。经诊断，拉克斯属于晚期宫颈癌，并很快做了手术。

但拉克斯并不知道，当她躺在手术台上的时候，实施手术的外科医生还做了另一件事情。在没有告知患者的情况下，这位医生取下了肿瘤组织的样本。当时，他正因为对良性肿瘤的激进治疗而备受争议，他希望对不同类型的宫颈癌细胞进行培养，从而证明自己的论断。

样本被送到医院的组织培养研究中心。研究中心的乔治·盖伊(George Gey)正在进行另外一项研究：在人体外培养癌症细胞，以解释癌症产生的原因，从而找到治疗方法。

在过去的30年里，盖伊和同事们尝试培养了许多癌细胞，但每次那些癌细胞总是很快死掉，即使有少量的“幸存者”，它们也根本不会生长，无法满足研究的需要。

但拉克斯的癌细胞却出现了例外：在培养的第二天，它们就出现了生长的迹象。随后研究员们兴奋地发现，这些癌细胞似乎有着无限生长的能力：每隔24小时数量就增加一倍。盖伊知道，这就是他要找的“长生不老”细胞。盖伊博士分别取海瑞塔·拉克斯的姓和名的前两个字给细胞命名。从此，海瑞塔·拉克斯变成了海拉(HeLa)。在不到两年的时间里，HeLa细胞迅速传遍世界，成为无数科学家的研究工具。

HeLa细胞系被George Gey分送给众研究单位，并用作癌症模式细胞研究。HeLa细胞系也被用作研究细胞信号传导，在几十年的研究过程中，Hela细胞被提供给了世界各地的研究机构，用于癌症研究和制药等。海拉细胞曾被用于调查atomic bomb爆炸对人体造成的影响，也曾搭载美国和苏联的火箭升空，被人们用于研究失重状态下的细胞增殖。HeLa细胞帮助科学家们开创了许多传奇的故事。

Hela细胞特点

1.可以连续传代；

2.细胞株不会衰老致死，并可以无限分裂下去；

3.子宫颈癌细胞的细胞系；

4.此细胞系跟其它癌细胞相比，增殖异常迅速；

5.感染性极强。

Hela细胞系是被人类乳突状瘤病毒第18型(Humanpapillomavirus18)转化的，和正常子宫颈细胞有许多不同。

已证实Hela细胞系难以控制。此细胞系有时会污染同一实验室的其他细胞培养物(cellculture)，干扰生物学的研究。污染程度难以估计，因为研究人员很少检定已确立细胞系的本质和纯度。据说有相当数目的体外细胞系(invitrocelllines)其实就是HeLa细胞系，因为原先的细胞株已被快速增殖的HeLa细胞系污染物取代了。

有学者认为此细胞系是一新的物种，因为此细胞株能自行繁殖和散布。在1991年此细胞株被命名为Helacytongartleri。

Hela细胞生长奇快，甚至超越一般癌细胞。Hela细胞经历细胞分裂时可维持端粒酶活性以维持端粒长度，一般细胞的端粒会随着老化而变短，终至细胞死亡。海乐细胞利用此机制避开海佛烈克极限(Hayflicklimit)。

Hela细胞遗传关系

得益于海拉细胞，基因检测的原理才被发现。1953年，一位用海拉细胞进行实验的研究人员发现，一种名为苏木素的着色剂能够让细胞核的染色体清晰可见，利用这一发现，科学家成功找出了唐氏综合症等疾病的遗传联系，并逐渐掌握遗传性疾病的诊断方法。 [1]

1954年，海拉细胞帮助科学家实现了细胞克隆。科学家利用其具有顽强生命力的特征，发明了一种分离单一细胞的方法，并让其存活足够长的时间来复制和创造一个自身的完美拷贝。这一重大突破为动物克隆、基因疗法、试管受精和干细胞分离等尖端生物医学奠定的基础。

1965年，海拉细胞帮助实现了基因混合。通过将海拉细胞和小鼠细胞融合，人类首次创造了跨物种混合体。基因混合技术不仅让人们成功绘制人类基因图谱、进行血型鉴定，也带动了抗癌药物赫塞汀的发明。另外，小鼠和人的海拉细胞中的氯霉素抗性的遗传属于染色体处遗传，该抗性和线粒体有关。

1973年，科学家利用海拉模型沙门氏菌的扩散，测定其传染性，研究其在人体细胞中的活动。

1993年，研究人员让海拉细胞感染结核杆菌DNA，明白了细菌如何侵袭人类细胞。

Hela细胞应用

在以后的岁月中，海拉细胞被提供给了世界各地的研究机构，用于癌症研究和制药等。海拉细胞曾被用于调查atomic bomb爆炸对人体造成的影响，也曾搭载美国和苏联的火箭升空，被人们用于研究失重状态下的细胞增殖。据医学及生物学数据库“PubMed”显示，与海拉细胞有关的论文数超过了65000份。进入21世纪以来，已经有5个基于海拉细胞的研究成果获得了诺贝尔奖，其中包括“发现HPV”、“发现及开发绿色荧光蛋白质”等。

海拉细胞已经成为医学研究中十分重要的工具。据推算，迄今为止培养出的海拉细胞已经超过了5000万吨，其体积相当于100多幢纽约帝国大厦。当年，拉克丝并不知道自己的细胞已经被用于医学研究。1951年10月4日，由于癌症扩散到了全身，拉克丝病逝于约翰·霍布金斯大学医院隔离病房。拉克丝的遗体，被埋葬于自家的庭院，连墓碑也没有树立。令人感到惋惜的是，直到20多年之后，拉克丝的家属才知道海拉的细胞依然存活，继续为人类健康发挥着积极作用。

海拉细胞系被George Gey分送给众研究单位(并未通知拉克斯本人也未得到她的许可)，并用作癌症模式细胞(model cancer cells)研究。HeLa细胞系也被用作研究细胞信号传导(cellular signal transduction)。

1952年，研究人员用各种从腮腺炎、麻疹到疱疹疾病组织分离来的病毒感染Hela细胞，由此现代病毒学产生。这一学科的产生对疫苗研制、抗病毒疗法及生物武器研究具有开创性的意义。同年研究人员发现海拉对脊髓灰质炎易感，开启了它在迄今为止用量最大的疫苗领域实验中的应用。

1953年，一位用Hela细胞进行实验的研究人员发现，一种名为苏木苏的着色剂能够让细胞核的染色体清晰可见。利用这一发现，科学家成功找出了唐氏综合症等疾病的遗传联系，并逐渐掌握遗传性疾病的的诊断方法。

1954年，Hela细胞帮助科学家实现了细胞克隆。科学家利用其具有顽强生命力的特征，发明了一种分离单一细胞的方法，并让其存活足够长的时间来复制和创造一个自身的完美拷贝。这一重大突破为动物克隆、基因疗法、试管受精和干细胞分离等尖端生物医学奠定了基础。

1956年，海拉细胞先于人类，随一颗前苏联卫星进入太空，开始被用于太空生物学研究。美国宇航局后来还在首次载入航天飞机中携带了海拉细胞，并发现癌细胞在太空中繁殖更快。1984年，一名德国病毒学家利用海拉细胞证明了人乳头状病毒(HPV)会导致癌症，这项发现后来让这名德国人获得了诺贝尔奖，也向HPV疫苗的成功研制迈出了第一步。

1960年，Hela细胞先于人类，随一颗苏联卫星进入太空，开始被用于太空生物学研究。美国宇航局后来还在首次载人航天飞机中携带了Hela细胞，并发现癌细胞在太空中繁殖更快。

1965年，Hela细胞帮助实现了基因混合。通过将海拉和小鼠细胞融合，人类首次创造了跨物种混合体。基因混合技术不仅让人们成功绘制人类基因图谱、进行血型鉴定，也带动了抗癌药物赫塞汀的发明。而且已经证明小鼠和人的Hela细胞中的氯霉素抗性的遗传属于染色体外遗传，其抗性和线粒体有关。

1973年，科学家利用Hela模型沙门氏菌的扩散，测定其传染性，并研究其在人体细胞中的活动。

1984年，一名德国病毒学家利用Hela细胞证明了人乳头状病毒(HPV)会导致癌症，这项发现后来让这名德国人获得了诺贝尔奖，也向HPV疫苗的成功研制迈出了第一步。

1986年，科学家发现了如何让Hela细胞感染人体免疫缺陷病毒(HIV)。通过它找到了一个关键受体，揭示了这种病毒的感染机制。

1989年，一位Yale大学的研究人员公布了一项科学发现，Hela细胞含有一种叫做端粒酶的物质，能使细胞不死。这让控制生物衰老的神秘物质——端粒酶走进了人们的视线。

1993年，研究人员让Hela细胞感染结核杆菌DNA，明白了细菌如何侵袭人类细胞。

海拉细胞，是一种人工培养、具有无限增殖能力的细胞，自诞生以来到2019年已经68年了。在医学界，海拉细胞被广泛应用于肿瘤研究、生物实验或者细胞培养，已经成为医学研究中非常重要的工具。这种细胞是现有来自人体的组织培养中最早的分离细胞，在世界各地的研究室继续培养，广泛应用于各种研究。它们在体外容易增殖形成上皮性的细胞排列。染色体数频率分布式为78-80，移植于人体皮下则形成肿瘤，在豚鼠的眼前房，大鼠的颊囊以及经X射线皮质酮处理的小鼠可作异种移植，由此可以认为仍保持着癌的性状。广泛被用作分析细胞营养要求、细胞增殖和各种细胞化学的研究材料。易从细胞群落作无性繁殖系分离，有各种变异系的报道。对脊髓灰质炎病毒、腺病毒等的病毒有敏感性，并显示有明显的细胞变性，在病毒研究方面的利用价值颇大。

破解基因组

来自欧洲分子生物学实验室(EMBL)和德国海德堡大学人类遗传学研究所的研究人员首次成功的测序了海拉细胞(Hela Cells)的基因组。研究人员提供了一个高分辨率的海拉细胞的基因组顺序，发现海拉细胞的基因组与正常细胞不同。这项研究将进一步提高海拉细胞在人类生物学的利用价值。

这项最新研究主要设计和分析海拉细胞不正常的基因特点，以及更好的利用海拉细胞作为人类生物学的模型。

研究人员发现海拉细胞的基因组数量以及染色体的结构都不正常，这些不正常就像癌细胞丧失了大量的正常的基因拷贝一样。特别是，科学家发现在每个细胞的染色体上有大量的区域包含了错误的基因排序而且正常的基因拷贝数也更少了。这是一个染色体碎裂的警示信号，这一现象与2%-3%的癌症有关。这些基因现象可以将来用于海拉细胞的研究，并从中得出更重要的生物学结论。